CH641398A5

CH641398A5 - Procede de decoupage de flans et dispositif a decouper pour sa mise en oeuvre.

Info

Publication number: CH641398A5
Application number: CH566081A
Authority: CH
Inventors: Masateru Tokuno
Original assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1984-02-29
Also published as: SE8105167L; FR2491385A1; NL189447C; FR2491385B1; AT382546B; US4453436A; AU7488481A; ATA381581A; NL189447B; DE3134789A1; GB2085791B; DE3134789C2; GB2085791A; NZ198227A; NL8104088A; AU541387B2; IT1211098B; SE452275B; IT8123727A0; CA1158543A

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de découpage de flans d'un matériau fibreux ondulé, de carton, métal, matériau plastique ou autre en une forme désirée.

Deux types de dispositifs à découper sont connus, à savoir le type rotatif pour le découpage en continu et le type à plaque plate pour le découpage intermittent. Le premier type assure une grande productivité à cause du fonctionnement en continu, mais possède une mauvaise précision de découpage à cause du glissement entre le flan et la matrice à découper. En outre, il est compliqué et coûteux de monter des lames sur une matrice à découper rotative. Le second type assure une grande précision de découpage et un montage facile des lames sur une plaque plate. Cependant, la productivité est faible à cause du fonctionnement intermittent, et la lame est susceptible de subir des endommagements à cause d'une grande résistance de coupe.

Un dispositif à découper est connu (à savoir celui décrit dans la publication du brevet japonais N° 56.16039) qui utilise une lame du type à plaque plate, mais découpe des flans en continu. Le fonctionnement de ce dispositif à découper connu est illustré schématique-ment dans les fig. 1A à 1C. Une unité de lame en forme de plaque plate 1, comprenant une lame et une monture de lame, est opposée à une enclume en forme de plaque plate 2, le flan B passant entre les deux. Leurs extrémités avant sont supportées de manière pivotante sur des organes de liaison 4 et 5, et leurs extrémités arrière sont supportées de manière pivotante et coulissante sur des organes de liaison entraînés 4' et 5'. La surface supérieure de l'enclume 2 regardant l'unité de lame 1 est légèrement convexe.

Comme cela est illustré dans la flg. 1B, l'organe de liaison 4 pour l'unité de lame 1 fait un angle de 0 par rapport à une ligne verticale £ tandis que l'organe de liaison 4' mène d'un angle identique. Il en va de même pour les organes de liaison 5, 5' et pour l'enclume 2. Lorsque les organes de liaison 4, 4' tournent dans le même sens et les organes de liaison 5, 5' tournent dans l'autre sens, tous avec la même. vitesse angulaire, le point de contact entre l'unité de lame et l'enclume sera décalé à partir d'une extrémité vers l'autre comme cela est illustré dans les flg. 1A à 1C. Par conséquent, une unité de découpage formée par l'unité de lame 1 et l'enclume 2 découpe les flans avec une forme désirée pendant un cycle de fonctionnement.

Si les organes de liaison 4 et 5 mènent tandis que les organes de liaison 4' et 5' traînent, le point de contact se décalera dans un sens inverse à celui mentionné précédemment. De même, l'unité de

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lame 1 et l'enclume 2 peuvent avoir leur extrémité avant supportée de manière pivotante et coulissante sur les organes de liaison entraînés 4 et 5, et leur extrémité arrière supportée pivotante sur les organes de liaison d'entraînement 4' et 5'. Ainsi, un total de quatre combinaisons sont possibles suivant les organes de liaison qui sont adaptés pour mener et les organes de liaison qui traînent. Dans n'importe laquelle des combinaisons, l'unité de découpage peut découper un flan pendant un cycle de fonctionnement.

Avec un tel dispositif à découper, la précision de découpage n'est pas entièrement satisfaisante. Cela résulte du fait que la vitesse angulaire et l'organe de liaison 4 et 5 côté entraînement est constante, mais la composante horizontale Vj, V2 et V3 de la vitesse périphérique des organes de liaison varie comme cela est illustré dans la fig. 2. La courbe S illustre, comme cela est connu, la composante horizontale variant sensiblement en fonction de la courbe cosinus. Cela est vrai pour l'unité de lame 1 et l'enclume 2, la vitesse des flans étant constante. Ainsi, la composante horizontale de la vitesse de l'unité de lame 1 et de l'enclume 2 ne coïncide pas avec la vitesse des flans. Si le rayon de rotation des organes de liaison est grand ou si les flans sont minces, la différence de ces deux vitesses ne présente pas de problème. Cependant, s'il en est autrement, la précision de découpage n'est pas nécessairement satisfaisante.

Le but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif de découpage de flans avec la composante horizontale de la vitesse des éléments de découpage, c'est-à-dire la lame et l'enclume, synchronisée avec la vitesse d'avance des flans ou vice versa au moins lorsque la lame et l'enclume engagent le flan pour le couper.

Le procédé selon la présente invention est défini dans la revendication 1.

Les caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront apparents à l'aide de la description suivante, faisant référence aux dessins d'accompagnement, où:

les fig. 1A à 1C sont des vues schématiques illustrant comment fonctionne le dispositif à découper classique;

la fig. 2 est un diagramme illustrant le vecteur vitesse de l'organe de liaison;

la fig. 3 est une vue illustrant un concept de base du premier mode de réalisation de l'invention;

la fig. 4 est un graphe illustrant la relation entre deux vitesses dans le premier mode de réalisation;

la fig. 5 est une vue en coupe verticale de l'appareil complet du premier mode de réalisation;

la fig. 6 est une vue latérale en coupe verticale de l'unité de découpage;

la fig. 7 est une vue en plan de celle-ci;

la fig. 8 est une vue latérale d'une partie de l'unité d'avance de flans illustrant le mécanisme de préhension des flans;

la fig. 9 est une vue latérale d'une autre partie de l'unité d'avance de flans illustrant le mécanisme de libération des flans;

la fig. 10 est une vue en coupe partielle d'un exemple des moyens de transmission non uniforme;

la fig. 11 est une vue illustrant un concept de base du second mode de réalisation;

la fig. 12 est un graphe illustrant la relation entre deux vitesses dans le second mode de réalisation;

la fig. 13 est une vue illustrant un concept de base du troisième et du quatrième mode de réalisation;

la fig. 14 est un diagramme en bloc du circuit de commande du troisième mode de réalisation, et la fig. 15 est un diagramme en bloc du circuit de commande du quatrième mode de réalisation.

La fig. 3 est un diagramme schématique illustrant un concept de base du premier mode de réalisation, dans lequel l'unité de découpage 11 et l'unité d'avance de flans 12 sont entraînées par une unité d'entraînement commune 28, mais des moyens de transmission de vitesse non uniforme 9 sont intercalés entre ces deux unités pour faire concorder la vitesse d'avance des flans avec la composante horizontale de la vitesse des éléments de coupe au moins pendant l'opération de découpage. Par moyens de transmission non uniforme nous voulons dire tout dispositif qui transmet une rotation avec une vitesse uniforme de son arbre d'entrée 45 à un arbre de sortie ou secondaire 45' dont la vitesse varie suivant une courbe proche de la courbe sinus. Il peut comprendre, par exemple, des joints universels du type à vitesse non uniforme, des accouplements Oldham et des mécanismes d'engrenages elliptiques. Avec ces moyens de transmission non uniforme intercalés, la vitesse d'avance des flans Va sera celle qui est illustrée dans la fig. 4, indiquée par une ligne pleine, tandis que la composante horizontale Vb des éléments de coupe variera dans la courbe cosinus comme cela est décrit ci-dessus. C'est seulement pendant une courte période de temps T au niveau d'une crête de la courbe cosinus que la lame engage réallement l'enclume pour effectuer la coupe. Par conséquent, la vitesse des flans Va doit être égale à la composante horizontale de la vitesse des éléments de coupe, seulement pendant la période T. En d'autres termes, tout dispositif qui peut donner à l'unité d'avance des flans une telle vitesse de sortie périodique peut être utilisé comme moyen de transmission non uniforme.

Bien que dans ce mode de réalisation les moyens de transmission non uniforme soient prévus entre l'unité de découpage et l'unité d'avance des flans, ils peuvent être prévus entre l'unité d'entraînement 28 et l'unité d'avance des flans.

Bien que dans la fig. 4 la vitesse des flans Va devienne égale à la composante horizontale Bv à une crête sur deux de la courbe, on peut les rendre égales à un pas désiré, en sélectionnant de manière appropriée le rapport de transmission et l'unité d'entraînement 28 et l'unité de découpage 11 ou entre l'unité de découpage et l'unité d'avance des flans.

Le premier mode de réalisation sera décrit de manière plus détaillée en référence aux fig. 5 à 10. Dans la description suivante, le mot avant se réfère au côté de décharge des flans (côté gauche dans la fig. 5) et le mot arrière se réfère au côté d'alimentation des flans (côté droit sur la fig. 5).

La fig. 5 illustre une matrice à découper complète du premier mode de réalisation selon la présente invention et comprend un bâti 10, une unité de découpage 11, une unité d'avance des flans 12, une unité d'alimentation de flans 13, une unité de décharge des flans 14, des moyens de transmission non uniforme 9, et une unité d'entraînement 28.

L'unité d'alimentation des flans 13, prévue derrière l'unité de coupe 11, possède un doigt pousseur 16 adapté pour avoir un mouvement alternatif à l'aide d'un bras coudé 15. Elle fonctionne en synchronisation avec l'unité d'avance des flans pour amener des flans B à cette dernière, de manière intermittente, les uns après les autres. Cette unité de décharge de flans 14 comprend une bande transporteuse prévue en avant de l'unité de découpage 11 pour décharger les flans découpés qui tombent sur la bande transporteuse.

L'unité de découpage 11 comprend une unité de lame 1 ayant la forme d'une plaque plate et une enclume 2 d'une forme semblable opposée à cette dernière, les flans passant entre les deux. L'unité de lame et l'enclume ont leurs extrémités avant et arrière supportées de manière pivotante sur des organes de liaison 4, 4' et 5, 5', respectivement. Même disposition que celle qui est connue.

Comme on peut le voir dans la fig. 6, l'unité de lame 1 possède une monture de lame plate 17 et une lame 18 montée de manière amovible sur le dessous. La monture de lame est pourvue d'une fente de guidage 19 à son extrémité arrière, de chaque côté, pour recevoir un coulisseau 20. L'organe de liaison arrière 4' est monté de manière pivotante sur le coulisseau 20. L'enclume 2 a une forme semblable à l'unité de lame avec une fente de guidage 19' recevant un coulisseau 20'. La surface supérieure 21 regardant l'unité de lame est légèrement convexe.

Les organes de liaison 4,4', 5 et 5' ont le même rayon de rotation et sont montés de manière fixe sur les cadres des engrenages 22, 22', 23, 23', respectivement, qui ont le même diamètre et le même nombre de temps et sont entraînés par l'intermédiaire de pignons

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fous 24, 24', 25, 25' et 26 par un engrenage d'entraînement 27. Ainsi, les organes de liaison 4,4' pour l'unité de lame tournent dans le même sens, et les organes de liaison 5, 5' pour l'enclume tournent dans le sens inverse.

Dans l'état illustré dans la fig. 6, l'organe de liaison avant 4, pour l'unité de lame, traîne ou est en retard d'un angle 0 par rapport à la ligne de référence tandis que l'organe de liaison arrière 4' mène ou est en avance du même angle. Ainsi, il existe une différence de phase de deux 0 entre les organes de liaison 4 et 4'. La différence de phase entre les organes de liaison 5, 5' pour l'enclume est symétrique à celle existant entre les organes de liaison 4, 4' pour l'unité de lame.

Etant donné que l'unité à lame 1 et l'enclume 2 sont entraînées par les organes de liaison 4, 4', 5 et 5', disposés comme décrit ci-dessus, et que l'enclume possède une surface supérieure convexe 21, l'unité à lame et l'enclume tournent, la lame 18 étant en contact avec la surface convexe 21 en un point, ce point de contact se déplaçant d'une extrémité à l'autre extrémité (de l'arrière vers l'avant dans le mode préférentiel de réalisation). Il en résulte que les flans B sont découpés avec une forme désirée. La lame 18 peut être choisie pour s'étendre sur presque toute la longueur de la monture de la lame 17 (comme cela est illustré) ou pour une partie de cette monture seulement.

Vient ensuite la description de l'unité d'avance des flans 12. Elle possède deux chaînes sans fin 30 roulant à l'intérieur du bâti 10 (fig. 7) autour d'une pluralité d'encliquetages de guidage 31 et d'un pignon d'entraînement 32 (fig. 5). Des unités de préhension des flans 33 sont prévues pour s'étendre entre deux chaînes 30 à des intervalles (fig. 5 et 7).

Chaque unité de préhension 33 comprend une barre fixe 34 avec des pièces de prise ou préhension 36 et une barre rotative 35 avec des supports de prise 37. La barre 35 est normalement poussée par des ressorts 38 dans une direction telle que les supports de prise 37 seront comprimés contre les pièces de préhension 36. La barre rotative est pourvue de galets de came 39.

En référence à la fig. 8 illustrant un mécanisme de fixation des flans alimenté depuis l'unité d'alimentation de flans 13, une plaque de came 41 ayant une surface courbe 42 est montée sur l'arbre 40 du pignon de guidage 31 de chaque côté avec un angle réglable.

Lorsque le galet de came 39 est engagé par la surface courbe 42, la barre 35 tourne, poussant la pièce de prise ou préhension 36 en l'éloignant du support de prise 37 vers une position illustrée dans la fig. 8 par une ligne pointillée. Le flan B est alimenté dans l'espace ouvert entre la pièce de préhension 36 et le support de préhension 37. Lorsque le galet de came 39 quitte la surface courbe 42, les ressorts de retour de la barre 38 font que la barre 35 tourne dans un sens inverse en revenant à sa position originale, de sorte que le flan sera fixé entre les deux pièces 36, 37.

En référence à la fig. 9 illustrant un mécanisme de libération des flans par l'unité de préhension 33, une plaque de came 43, ayant une surface courbe 44, est prévue à l'arrière du pignon d'entraînement 32. Lorsque les galets de came 39 sont engagés par la surface courbe 44, la pièce de préhension 36 s'ouvrira en se dégageant du support de préhension 37, laissant le flan B tomber sur l'unité de décharge de flans 14.

L'unité de découpage 11, l'unité d'avance des flans 12 et l'unité d'alimentation des flans 13 sont entraînées à partir d'une unité d'entraînement commune 28 (fig. 5) par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne et engrenage et un arbre de transmission 29 de manière à synchroniser l'alimentation des flans, l'avance des flans, et le découpage en relation avec l'alimentaiton et l'avance.

Entre l'engrenage 23 de l'unité de découpage 11 et le pignon d'entraînement 32 de l'unité d'avance des flans 12, des moyens de transmission non uniforme sont prévus. L'unité de découpage est entraînée avec un rapport de transmission donné par l'unité d'entraînement 28 par l'intermédiaire d'un train d'engrenage. En faisant correspondre la période de la vitesse d'avance des flans Va avec celle de la composante horizontale Vb de l'unité de découpage, on peut faire en sorte que Va soit égal à Vb au moins pendant les temps T

pendant lesquels le découpage est effectué, comme on le voit dans la fig. 4.

La fig. 10 illustre un accouplement de cardan du type non uniforme comme exemple de moyens de transmission non uniforme. Il possède un boîtier ou enveloppe 48, un arbre d'entraînement 45, une chape 46 formée à l'extrémité de l'arbre 45, et un arbre de transmission 47 connecté en rotation à la chape. L'accouplement possède un autre ensemble du même dispositif que celui décrit ci-dessus du côté de sa sortie, les arbres de transmission 47, 47' étant couplés en croix entre eux. L'arbre d'entraînement 45 et l'arbre entraîné 45' et les chapes 46, 46' sont montés de manière rotative dans l'enveloppe 48, qui doit être fixée sur le bâti de la machine. Si l'angle de l'arbre de sortie 45', par rapport à l'arbre d'entrée 45, est réglé de manière appropriée (fig. 5), l'arbre de sortie effectuera un mouvement non uniforme à une vitesse variant suivant une courbe avoisinant la courbe sinus avec l'arbre d'entrée 45 tournant à une vitesse constante, de manière que l'on puisse rendre la vitesse des flans Va égale à la composante horizontale Vb de l'unité de découpage, périodiquement.

La fig. 11 illustre le concept de base du second mode de réalisation dans lequel l'unité de découpage 11 et l'unité d'avance des flans 12 sont entraînées par une unité d'entraînement commune 28, mais la première étant entraînée par l'intermédiaire de moyens de transmission non uniforme pour faire concorder la composante horizontale de la vitesse des éléments de découpage avec la vitesse d'avance des flans. Les moyens de transmission non uniforme utilisés peuvent être les mêmes que ceux décrits pour le premier mode de réalisation.

En utilisant de tels moyens de transmission de vitesse non uniforme 9, la composante horizontale de la vitesse des éléments de découpage sera sensiblement égale à la vitesse d'avance des flans pour la raison suivante:

la vitesse périphérique VL des organes de liaison 4, 4', 5 et 5', entraînée par l'intermédiaire des moyens de transmission non uniforme, varie suivant une courbe proche de la courbe sinus comme cela est illustré dans la fig. 12. D'autre part, sa composante horizontale Vh peut être exprimée par l'équation:

Vh = VL cos 0

comme on peut le voir d'après la fig. 2. Par conséquent, le but proposé peut être atteint en réglant la vitesse périphérique VL, de sorte que la composante horizontale Vh soit égale à la vitesse des flans Vc au moins pendant une période de temps T. Dans cette invention, le réglage de la vitesse VL s'effectue sur les moyens de transmission non uniforme. Sur le graphe de la fig. 12, la matrice à découper peut être adaptée pour effectuer un découpage non pas dans la vallée ou creux de chaque cycle de la courbe, mais à n'importe quel pas désiré, c'est-à-dire à une vallée sur deux en sélectionnant de manière appropriée le rapport de transmission entre l'unité d'entraînement et l'unité de découpage ou entre l'unité d'entraînement et l'unité d'avance des flans.

Dans le second mode de réalisation, l'unité de découpage, l'unité d'avance des flans, l'unité d'alimentation des flans, le mécanisme de préhension et de relâchement ou libération des flans, etc., sont identiques à ceux utilisés dans le premier mode de réalisation, et les fig. 6, 7, 8, 9 et 10 s'appliquent également à ce mode de réalisation, excepté que, dans la fig. 6, il n'y a pas d'engrenage 27 dans le second mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation également, l'unité de découpage, l'unité d'avance des flans et l'unité d'alimentation des flans sont toutes entraînées à partir d'une unité d'entraînement commune 28 pour obtenir une opération synchronisée, mais, comme cela a été décrit ci-dessus, les moyens de transmission non uniforme sont intercalés entre l'unité d'entraînement et l'unité de découpage, au lieu d'être intercalés entre l'unité de découpage et l'unité d'avance des flans, comme dans le premier mode de réalisation. L'arbre de sortie des moyens 9 peut être connecté, par exemple, à l'engrenage 23' (fig. 5). Par interposition des moyens 9, la composante horizontale de la vitesse périphérique des organes de liaison 4, 4', 5 et 5' peut être rendue égale à la vitesse d'avance des flans Vc au moins

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Dans ce mode de réalisation également, le joint universel non uniforme tel qu'illustré dans la fig. 10 peut être utilisé.

La fig. 13 est une vue schématique expliquant le concept de base du troisième et du quatrième mode de réalisation de la présente invention. Soit l'unité de découpage 11, soit l'unité d'avance des flans 12 est commandée de manière que la vitesse d'avance des flans et la composante horizontale de la vitesse des éléments de découpage soient sensiblement égales l'une à l'autre au moins pendant l'opération de découpage, c'est-à-dire à partir de l'instant où le détecteur de commandement de découpage Sj détecte l'organe de liaison avant 4 pour donner un signal de DÉPART de découpage S, jusqu'à l'instant où un détecteur de fin de découpage S2 détecte l'organe de liaison 4 pour donner un signal de FIN de découpage R, et de manière qu'une unité de préhension 33 vienne se placer sur une position déterminée avant que l'unité de découpage n'ait fini un cycle de découpage.

Dans le troisième mode de réalisation, l'unité de découpage 11 et l'unité d'alimentation de flans 13 sont entraînées à partir de l'unité d'entraînement commune 28 (fig. 13) par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne et engrenage et d'un arbre de transmission 29, etc., de manière à synchroniser l'alimentation des flans avec le découpage. L'unité d'avance des flans 12 est entraînée par une unité d'entraînement séparée 28'.

Le troisième mode de réalisation sera décrit en référence à la fig. 14, dans laquelle l'unité d'entraînement 28' pour l'unité d'avance des flans est commandée en relation avec l'unité d'entraînement 28 pour l'unité de découpage et l'unité d'alimentation des flans.

En référence à la fig. 14, les unités d'entraînement 28, 28' sont pourvues de générateurs d'impulsions PGA, PGB, respectivement, qui produisent des signaux d'impulsions (|)A, (j)B, respectivement, proportionnels au nombre de révolutions. Adjacents à l'unité de découpage 11, un senseur de DÉPART S! et un senseur de FIN S2 sont montés pour détecter le début et la fin du découpage, respectivement, pour produire un signal de DÉPART S et un signal de FIN R. Adjacent à l'unité des flans 12, un senseur de préhension S3 est monté pour détecter l'unité de préhension 33 pour donner un signal de détection de préhension T pour vérifier si elle se trouve en une position correcte lorsque le signal de FIN R est donné. Le détecteur S! peut être situé en une position qui permette de donner un signal soit juste au moment du début du découpage, soit un petit peu avant celui-ci. De même, le détecteur S2 peut être situé en une position de manière à donner un signal soit juste à la fin du découpage, soit un peu après celui-ci.

Les générateurs d'impulsions PGA et PGB sont connectés au premier et au second circuit de compensation 101 et 102, respectivement. Le premier comprend un premier multiplicateur constant 103 multipliant le signal d'impulsion (|)A par une constante K et un premier compensateur 104 le multipliant par cos 0. Le 0 est un angle que l'organe de liaison avant 4 du côté entraînement forme avec la ligne verticale et la constante K est une valeur fixe égale au cos 0 lorsque le détecteur de DÉPART S, a donné un signal S. Le second circuit de compensation 102 comprend un second multiplicateur à constante 105, divisant le signal (J)B par la constante K et un second compensateur 106 le divisant par cos 0. Le premier et le second circuit de compensation 101 et 102 produisent une sortie (J>A cos 0 et

Qb cos 0

respectivement, pendant la période allant du moment où est donné le signal de DÉPART S jusqu'au moment où est donné le signal de

FIN R, et produisent les sorties K<j)A et

>

K

respectivement, pendant le reste du temps. Les sorties des circuits sont <|>A' et (J)B'.

Un circuit de compensation de position 107 compare la position de l'unité de préhension 33 à sa position prédéterminée à chaque fois que le signal de FIN R est donné, et sort un signal d'erreur Eo proportionnel à la différence entre les deux positions. Le signal d'erreur Eo sera positif si l'unité de préhension est en avance par rapport à la position prédéterminée, et négative si elle est en retard'. Le circuit de compensation de position 107 comprend un compteur 108 qui compte le signal d'impulsion (J)B, une mémoire 109 qui enregistre le contenu Lx du compteur 108 en réponse au signal de FIN R, un comparateur 111 qui compare Lx à une valeur de référence Lo provenant d'un ajusteur 110 et calcule et sort Eo qui est Lx si r Lo . Lo

Lx < —, et —(Lo—Lx) si Lx > —, 2 ~ 2

et un générateur d'erreur 112 qui mémorise le signal d'erreur Eo et le sort en réponse au signal de FIN R.

La valeur de référence Lo est une valeur proportionnelle au nombre d'impulsions (j)B générées pendant la période commençant au passage d'une unité de préhension 33 et se terminant au passage de la suivante. Le compteur 108 est remis à zéro pour commencer le comptage à chaque fois que le signal de détection de préhension T est donné par le senseur ou détecteur S3. La comparaison Lx avec

Lo

T

et le calcul sont effectués pour déterminer de combien l'unité de préhension 33 est en avance ou en retard par rapport à sa position à l'instant où le signal de FIN R est donné. Mais le signal Lx peut être comparé à toute autre valeur,

Lo p. ex

3

En réponse au signal de FIN R provenant du détecteur S2, une unité de calcul 114 lit les valeurs Lo et Bo préétablies dans un régleur ou dispositif de réglage 113 et le signal d'erreur Eo et effectue un calcul Bo—Lo + Eo—<|)A+tJ)B'. La valeur préétablie Bo est une valeur fixe proportionnelle au nombre d'impulsions générées pendant un cycle de l'opération de coupage (un cycle est représenté, par exemple, à partir de la fin d'un découpage jusqu'à la fin du découpage suivant).

Le signal M provenant de l'unité de calcul 114, qui est le résultat du calcul, est converti par un convertisseur D/A 115 en une tension d'erreur analogique Vc. Le signal d'impulsion <J>A' provenant du premier circuit de compensation 101 est converti par un convertisseur de fréquence/tension 116 en une tension de référence VA proportionnelle à sa fréquence. Un amplificateur opérationnel 117 compare la tension d'erreur Vc à la tension de référence VA pour produire une tension de référence de vitesse Vo (=VA—Vc).

D'autre part, le signal d'impulsion <|)B provenant du second générateur d'impulsion PGB est converti par un convertisseur de fréquence/tension 118 en une tension de vitesse d'avance VB proportionnelle à sa fréquence. Une unité de commande de vitesse 119 compare la tension de vitesse d'avance VB à la tension de référence de vitesse Vo et donne une tension de commande de vitesse VD qui est envoyée à l'unité d'entraînement 28' pour l'unité d'avance des flans, de sorte que l'unité d'entraînement sera entraînée avec la tension de référence de vitesse Vo. Si cette dernière est négative, l'unité de commande de vitesse 119 provoquera l'arrêt de l'unité d'entraînement 28'.

Lorsque le détecteur de FIN S2 envoie un signal de FIN R, la mémoire 109 lit le contenu Lx du compteur 108. Le signal Lx est comparé à la valeur de référence Lo par le comparateur 111 et le générateur d'erreur 112 envoie un signal d'erreur Eo qui est Lx

(si Lx < —) ou — (Lo—Lx) (si Lx g —). 2 2

C'est-à-dire le circuit de compensation de position 107 sort un signal d'erreur Eo en réponse au signal de FIN R. Le compteur 108 est

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En réponse au signal de FIN R, l'unité de calcul 114 lit les valeurs préétablies Bo et Lo et le signal d'erreur Eo et refait le calcul Bo—Lo+Eo—Qa+^b'- Le résultat du calcul M est converti par le convertisseur D/A 115 en une tension d'erreur Vc, qui est comparée à la tension de référence VA par l'amplificateur opérationnel 117 pour obtenir la tension de référence de vitesse Vo(=V—Vq). Sur la base de la tension Vo et la tension de vitesse d'avance VB, l'unité de commande de vitesse 119 envoie à l'unité d'entraînement 28' une tension de commande de vitesse VD, qui diffère en fonction de la valeur M si elle est positive ou négative.

1. Lorsque Bo—Lo+Eo—<J>a+<I>b' = 0

A l'arrivée du signal de FIN R, la valeur M et donc la tension d'erreur Vc sont négatives. Par conséquent, la tension de référence de vitesse Vo (=VA—Vc) sera supérieure à la tension de référence VA, de sorte que l'unité d'entraînement 28' sera entraînée à une vitesse supérieure à celle de l'unité d'entraînement 28. Cela résulte en l'augmentation du signal d'impulsion <|>B' à un taux supérieur à celui du signal d'impulsion (|)A, et la valeur M augmente progressivement et éventuellement devient égale à zéro.

2. Lorsque Bo—Lo+Eo(j)A+ (j)B' > 0

A l'arrivée du signal de FIN R, la valeur M et donc la tension d'erreur Vc sont positives. Donc, la tension Vo sera inférieure à la tension de référence VA, de sorte que l'unité d'entraînement 28' sera entraînée à une vitesse inférieure à celle de l'unité d'entraînement 28. Cela diminue le signal d'impulsion <J>B' en comparaison au signal d'impulsion (|)A. Par conséquent, la valeur M diminuera progressivement et deviendra éventuellement égale à zéro.

Le fait que la valeur M soit égale à zéro signifie que l'unité d'avance des flans entraînée par l'unité d'entraînement 28' fonctionne en synchronisation avec l'unité de découpage 11. Si elles fonctionnent tout en n'étant pas synchronisées l'une avec l'autre pour une raison quelconque, elles sont commandées pour reprendre un état synchronisé. Si l'unité de découpage 11 fonctionne à une vitesse supérieure à celle de l'unité d'avance des flans 12, le nombre des signaux d'impulsions (|>B' sera inférieur à celui des signaux d'impulsions tf>A. Ainsi, la valeur M (=Bo—Lo+Eo—<j)A+(])B') et donc la tension d'erreur Vc seront négatives. Par conséquent, la tension Vo sera supérieure par la valeur absolue de la tension d'erreur Vc à la tension de référence VA (Vo=VA—(—|VC|) = VA+ |VC|). Cela signifie que l'unité d'avance des flans 12 est accélérée, de sorte que le nombre de signaux d'impulsions <t>B' augmentera par rapport à celui des signaux d'impulsions (]>A. Ainsi, la valeur M sera maintenue à zéro. Par conséquent, l'unité d'avance des flans 12 sera ramenée en synchronisation avec l'unité de découpage 11.

Si l'unité de découpage 11 fonctionne à une vitesse inférieure à celle de l'unité d'avance des flans 12, le nombre des signaux d'impulsions <]>B' sera supérieur à celui des signaux d'impulsions (j)A. Ainsi, la valeur M et donc la tension d'erreur Vc seront positives. Par conséquent, Vo sera inférieure à VA d'une valeur égale à la tension d'erreur Vc. Il en résulte que l'unité d'avance des flans 12 ralentit, de sorte que les signaux d'impulsions <t>B' diminuent en nombre par rapport aux signaux d'impulsions (J>A. Par conséquent, la valeur M sera maintenue à zéro et l'unité d'alimentation des flans 12 sera ramenée en synchronisation avec l'unité de découpage 11.

En comparant la tension de référence de vitesse Vo à la tension de vitesse d'avance des flans VB, qui est une tension de réaction, on vérifie si oui ou non l'unité d'entraînement 28' entraîne avec la tension Vo.

Sous les conditions susmentionnées, les multiplicateurs constants 103 et 105 sont sélectionnés et l'unité d'entraînement 28' est entraînée à une vitesse qui est la vitesse de l'unité d'entraînement 28 multipliée par la constante K.

Lorsque le détecteur de départ Si donne le signal de DÉPART S, le premier et le second circuit de compensation 101 et 102 sont commutés des multiplicateurs à constantes 103 et 105 vers les compensateurs 104 et 106, respectivement. Ensuite, et jusqu'à ce que le signal de FIN R soit donné, l'unité d'avance des flans est commandée de sorte que la vitesse des flans soit égale à la composante horizontale de la vitesse de l'organe de liaison avant 4 dans l'unité de coupage.

Lorsque le découpage est terminé, le détecteur de FIN S2 donne le signal de FIN R de nouveau et le cycle de commande susmentionné est répété pour effectuer un découpage.

Pendant le temps à partir de la fin du découpage jusqu'au début du découpage suivant, l'unité d'avance des flans 12 sera commandée sur la base du calcul susmentionné, de manière à maintenir l'unité de découpage synchronisé.

Le quatrième mode de réalisation sera décrit en référence à la fig. 15 dans laquelle l'unité de découpage est commandée par rapport à l'unité d'avance des flans entraînée à une vitesse constante. Le circuit de commande de la fig. 15 est essentiellement le même que celui de la fig. 14 à l'exception que le premier et le second circuit de compensation 101 et 102 échangent leurs positions l'un avec l'autre, que le convertisseur F/V 116 reçoit le signal d'impulsion <])B', non pas <J)A', que le circuit de compensation de position 107 comprend en outre un troisième multiplicateur à constante Illa donnant un signal

Bo Lo envoyé au comparateur 111 qui sort une valeur d'erreur

_ , Bo Eo = — x Eo Lo

(Eo est identique à celui décrit ci-dessus), que l'unité de calcul 114 effectue un calcul Lo—Bo—Eo'+<]>A'—<t>B, que le convertisseur F/V 118 reçoit le signal d'impulsion <J)A, non pas <|)B, et que l'unité de commande de vitesse 119 commande l'unité d'entraînement 28, non pas 28'.

Dans le quatrième mode de réalisation, la multiplication de Eo par le rapport constant

Bo Lo pour une valeur d'erreur Eo' est nécessaire parce que des impulsions d'un nombre proportionnel à la valeur préétablie Bo sont générées à partir de l'unité de découpage 11 pendant un cycle de fonctionnement tandis que des impulsions d'un nombre différent proportionnel à la valeur Lo sont générées à partir de l'unité d'avance des flans 12 pendant le même cycle.

Le fonctionnement du circuit de commande de la fig. 15 est semblable à celui du circuit de commande de la fig. 14.

Bien que dans le troisième et le quatrième mode de réalisation la compensation s'effectue en utilisant cos 0 dans les circuits de compensation 101 et 102, toute autre valeur déterminée expérimentalement ou théoriquement peut être utilisée. Une telle valeur peut ne pas être nécessairement exacte, mais une valeur approchée dans la mesure où le découpage est satisfaisant.

Bien que dans ces modes de réalisation l'unité de calcul 114 soit adaptée pour lire la valeur d'erreur provenant du circuit de compensation 107 en réponse au signal de FIN R provenant du détecteur S2, elle peut être adaptée pour la lire en réponse au signal de DÉPART S provenant du détecteur Si ou à tout autre moment, sauf pendant le découpage.

Dans ce dernier cas, un autre détecteur est requis pour détecter l'organe de liaison avant 4 pour donner un signal en réponse duquel le circuit de compensation de position 107 produit une valeur d'erreur et simultanément l'unité de calcul 114 la lit. En outre, il est nécessaire de déplacer le détecteur de préhension S3 vers une telle position lorsque cet autre détecteur et le détecteur de préhension donnent chacun un signal de détection en même temps.

Bien que dans ces modes de réalisation le circuit de compensation de position 107 compte les signaux d'impulsions <])B générées

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par l'unité d'avance des flans 12 pour donner une valeur d'erreur, il peut compter les signaux d'impulsions <])A provenant de l'unité de découpage 11 dans le même but. Des générateurs d'impulsions peuvent être montés non pas sur les arbres des moteurs d'entraînement pour l'unité d'avance des flans et l'unité de découpage, mais sur toute pièce s'interverrouillant avec ces unités. En outre, le détecteur de préhension S3 peut être remplacé avec un détecteur détectant toute pièce ou partie qui se déplace d'une distance donnée ou effectue un tour pendant un temps pendant lequel l'unité de préhension 33 avance d'un pas.

Il est clair, d'après ce qui a été exposé précédemment, que le dispositif à découper selon cette invention permet un découpage précis parce que la vitesse d'avance des flans et la composante horizontale de la vitesse des éléments de découpage sont adaptées pour être 5 égales l'une à l'autre pendant l'opération de découpage.

Dans le troisième et le quatrième mode de réalisation, parce que la position de préhension est vérifiée à chaque moment que le signal de FIN de découpage est donné, l'avance des flans vers l'unité de découpage est très précise et donc la formation de produits défectueux io dus à un positionnement des flans peu précis est évitée.

r

9 feuilles dessins

Claims

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1. Procédé de découpage de flans arrivant les uns après les autres, suivant une forme désirée à l'aide d'une lame et d'une enclume, ces flans passant entre la lame et l'enclume qui sont interconnectées de telle manière qu'elles entrent en contact l'une avec l'autre en un point se déplaçant de l'une de leurs extrémités à l'autre, l'enclume ayant une surface supérieure convexe, caractérisé en ce que soit la vitesse d'avance des flans, soit la composante horizontale de la vitesse de la lame et de l'enclume est commandée de manière qu'elles soient égales entre elles au moins pendant l'opération de découpage.

2. Dispositif à découper pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de découpage ayant une lame et une enclume, les flans passant entre elles, des moyens de liaison et de transmission pour entraîner la lame et l'enclume interconnectées de telle manière qu'elles entrent en contact en un point se déplaçant de l'une de leurs extrémités à l'autre, l'enclume ayant une surface supérieure convexe, des moyens d'avance des flans comprenant un transporteur et des unités pour amener les flans au travers des moyens de découpage, et des moyens de réglage de la vitesse pour régler la vitesse d'avance des flans ou la composante horizontale de la vitesse de la lame et de l'enclume pour les accorder entre elles au moins pendant l'opération de découpage.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 2, où les moyens de découpage et les moyens d'avance des flans sont entraînés à partir de moyens d'entraînement communs qui sont entraînés au moyen des moyens de réglage de la vitesse comprenant des moyens de transmission de la vitesse non uniforme, de manière à faire concorder la vitesse d'avance des flans avec la composante horizontale de la vitesse de la lame et de l'enclume.

4. Dispositif selon la revendication 2, où les moyens de découpage et les moyens d'avance des flans sont entraînés à partir de moyens d'entraînement communs qui sont entraînés par l'intermédiaire de moyens de réglage de la vitesse comprenant des moyens de transmission non uniforme, de manière à faire concorder la composante horizontale de la vitesse de la lame et de l'enclume avec la vitesse d'avance des flans.

5. Dispositif selon la revendication 2, où les moyens de découpage sont entraînés par des premiers moyens d'entraînement et les moyens d'avance des flans sont entraînés par les seconds moyens d'entraînement, les moyens de réglage de la vitesse comprenant:

des premiers moyens transducteurs pour générer des impulsions ((|)A), leurs nombres étant proportionnels à l'angle de rotation des premiers moyens d'entraînement,

des seconds moyens transducteurs pour générer des impulsions ($B), leurs nombres étant proportionnels à l'angle de rotation des seconds moyens d'entraînement,

des premiers moyens de compensation recevant les impulsions provenant des premiers moyens transducteurs pour produire un signal (<j>A') Qui soit égal aux impulsions multipliées par une valeur de correction au moins pendant l'opération de découpage, la valeur de correction étant telle que la vitesse d'avance des flans et la composante horizontale de la vitesse de la lame et de l'enclume soient sensiblement égales l'une à l'autre, ce signal étant égal aux impulsions multipliées par une constante pendant le reste d'un cycle de fonctionnement des moyens de découpage,

des seconds moyens de compensation recevant les impulsions provenant des seconds moyens transducteurs pour produire un signal (<t>B) 1ui s°it égal aux impulsions divisées par la valeur de correction au moins pendant l'opération de découpage et soit égale aux impulsions divisées par la constante pendant le reste d'un cycle de fonctionnement des moyens de découpage,

des moyens convertisseurs pour convertir ces impulsions provenant des premiers ou seconds moyens de compensation en un signal de tension de référence (VA) qui soit proportionnel aux impulsions,

des moyens de calcul qui reçoivent une première valeur (Lo) proportionnelle au nombre d'impulsions générées pendant un intervalle de temps depuis l'arrivée d'une unité de préhension jusqu'à l'arrivée de l'unité de préhension suivante et une seconde valeur (Bo) proportionnelle au nombre d'impulsions générées pendant un cycle de fonctionnement des moyens de découpage ainsi que les signaux provenant des premiers et seconds moyens de compensation, et effectue un calcul basé sur Lo, Bo, (j)A ou <J>A', et <|)B ou'<J>B' pour obtenir un signal analogique (Vc) proportionnel au résultat du calcul, et des moyens de combinaison combinant le signal (Vc) provenant des moyens de calcul avec le signal de tension de référence (VA) provenant des moyens convertisseurs pour obtenir un signal proportionnel au résultat de la combinaison, commandant ainsi les premiers ou seconds moyens d'entraînement de sorte que le résultat de ce calcul soit nul.

6. Dispositif selon la revendication 5 comprenant en outre des moyens de compensation de position pour détecter toute erreur éventuelle de la position d'une unité de préhension de flans par rapport à la position des éléments de découpage pour chaque cycle de fonctionnement des moyens de découpage et produire un signal d'erreur proportionnel à cette erreur, les moyens de calcul recevant ce signal d'erreur ainsi que les autres signaux pour effectuer un calcul, de manière à éliminer cette erreur pour chaque cycle de fonctionnement des moyens de découpage.